تعد تقنية المعالجة الفيزيائية المحبة للماء طريقة تعديل سطحية صديقة للبيئة وفعالة. ويستخدم وسائل فيزيائية لمعالجة سطح المادة بمقياس النانو الصغير، وبالتالي تغيير خصائص سطحها. في عملية الإنتاج أقمشة غير منسوجة PP Spunbond فائقة النعومة محبة للماء ، تتضمن تكنولوجيا المعالجة الفيزيائية المحبة للماء بشكل أساسي ثلاث طرق: معالجة البلازما، المعالجة بالأشعة فوق البنفسجية، والعلاج بالليزر.
البلازما عبارة عن غاز متأين يتكون من إلكترونات وأيونات وذرات وجزيئات متعادلة، وله كثافة طاقة عالية وتفاعلية عالية. أثناء عملية المعالجة بالبلازما، يتم وضع القماش غير المنسوج في بيئة البلازما، وتتصادم الجزيئات عالية الطاقة (مثل الإلكترونات والأيونات) مع جزيئات الألياف الموجودة على سطح القماش غير المنسوج، مما يؤدي إلى كسر الروابط الكيميائية وإعادة تركيبها. . في هذه العملية، قد تتشكل الجذور الحرة على سطح الألياف. يمكن لهذه الجذور الحرة أن تتفاعل مع الأكسجين، وجزيئات الماء، وما إلى ذلك في الهواء لتوليد مجموعات محبة للماء مثل الهيدروكسيل والكربوكسيل، وبالتالي تعزيز محبة الماء للنسيج غير المنسوج.
تتمثل مزايا معالجة البلازما في سرعة المعالجة السريعة والكفاءة العالية وتعديل السطح دون إدخال مواد كيميائية إضافية. ومع ذلك، قد يكون لمعالجة البلازما أيضًا تأثير معين على الخصائص الفيزيائية للأقمشة غير المنسوجة، مثل انخفاض القوة وزيادة خشونة السطح، لذلك يجب تحسين المعلمات وفقًا لمتطلبات التطبيق المحددة.
المعالجة بالأشعة فوق البنفسجية هي طريقة لتعديل سطح المواد باستخدام التأثير الكيميائي الضوئي للأشعة فوق البنفسجية. تحت الأشعة فوق البنفسجية، تمتص جزيئات الألياف الموجودة على سطح الأقمشة غير المنسوجة الطاقة الضوئية، وتكسر الروابط الكيميائية وتعيد تنظيمها، وتشكل روابط كيميائية جديدة أو مجموعات وظيفية. هذه المجموعات الوظيفية الجديدة غالبا ما تكون محبة للماء، وبالتالي تحسين خصائص الأقمشة غير المنسوجة.
تتميز المعالجة بالأشعة فوق البنفسجية بمزايا التشغيل البسيط والتكلفة المنخفضة وحماية البيئة وخالية من التلوث. ومع ذلك، غالبًا ما يتأثر تأثير المعالجة بالأشعة فوق البنفسجية بعوامل مثل نوع مصدر الضوء، وكثافة التشعيع، ووقت التشعيع، ويكون عمق المعالجة محدودًا، ويعمل بشكل أساسي على سطح المادة في حدود بضعة نانومترات إلى عشرات النانومترات. لذلك، بالنسبة للمواد غير المنسوجة ذات السماكة الأكثر سمكًا، قد يكون من الضروري تمديد وقت المعالجة أو زيادة عدد المعالجات لتحقيق التأثير المثالي المحب للماء.
العلاج بالليزر هو استخدام كثافة الطاقة العالية ودقة شعاع الليزر لمعالجة وتعديل سطح المادة على مقياس النانو الصغير. أثناء عملية المعالجة بالليزر، يركز شعاع الليزر على سطح القماش غير المنسوج، مما يولد بيئة بلازما عالية الحرارة والضغط، مما يتسبب في كسر الروابط الكيميائية على سطح الألياف وإعادة تنظيمها. وفي الوقت نفسه، يمكن لشعاع الليزر أيضًا تشكيل هياكل نانوية دقيقة على سطح المادة، مثل الأخاديد والثقوب. تزيد هذه الهياكل من مساحة السطح المحددة لسطح المادة، مما يساعد على امتصاص ونشر جزيئات الماء، وبالتالي تحسين محبة الماء للنسيج غير المنسوج.
تتمثل مزايا العلاج بالليزر في دقة المعالجة العالية وإمكانية التحكم القوية وتعديل السطح دون الإضرار بالأداء العام للمادة. ومع ذلك، فإن تكلفة معدات المعالجة بالليزر مرتفعة وكفاءة المعالجة منخفضة نسبيًا، مما يحد من تطبيقها في الإنتاج الصناعي على نطاق واسع.
تتمتع تقنية المعالجة الفيزيائية المحبة للماء بمزايا كبيرة في إنتاج الأقمشة غير المنسوجة PP spunbond فائقة النعومة المحبة للماء. أولاً، لا تتطلب هذه التكنولوجيا إدخال مواد كيميائية إضافية، مما يؤدي إلى تجنب التلوث البيئي ومخاطر السلامة التي قد تنتج عن المعالجة الكيميائية. ثانيًا، يمكن للمعالجة الفيزيائية المحبة للماء تحقيق تعديل دقيق لسطح المادة دون تغيير الأداء العام للمادة، وتلبية متطلبات أداء المادة في مجالات التطبيق المختلفة. بالإضافة إلى ذلك، تتميز المعالجة الفيزيائية المحبة للماء أيضًا بمزايا سرعة المعالجة السريعة والكفاءة العالية والتشغيل البسيط، مما يؤدي إلى تقليل تكاليف الإنتاج وتحسين كفاءة الإنتاج.
تواجه تكنولوجيا المعالجة الفيزيائية المحبة للماء أيضًا بعض التحديات. أولاً، يختلف نطاق التطبيق وتأثيرات طرق العلاج الطبيعي المختلفة، ويجب اختيار طريقة العلاج المناسبة وفقًا لمتطلبات التطبيق المحددة. ثانيًا، عمق التعديل لسطح المادة عن طريق المعالجة الفيزيائية المحبة للماء محدود، ويعمل بشكل أساسي على السطح في حدود بضعة نانومترات إلى عشرات النانومترات. بالنسبة للمواد السميكة، قد تكون هناك حاجة إلى معالجات متعددة لتحقيق التأثير المثالي المحب للماء. بالإضافة إلى ذلك، فإن تكلفة معدات المعالجة الفيزيائية المحبة للماء مرتفعة، وقد يتم توليد كمية معينة من استهلاك الطاقة والنفايات أثناء عملية المعالجة، الأمر الذي يتطلب مزيدًا من التحسين والتحسين.
